溶解氧是在給定溫度和大氣壓力下溶解在給定數量的水中的氧氣量。因此，它不應該與水分子中的氧混淆。它通常表示為濃度的百萬分之一或毫克/升。它也可以表示為百分比飽和度，其中飽和度是理論上可以在給定高度和溫度下溶解在水中的大氧氣量。

高DO水平在水中是有好處的，因為它使飲用水的味道更好。但是，高DO水平會加速水管中的腐蝕。溶解氧水平主要用作工業廢水和環境監測的水質的一般指標。

雖然溶解氧通常顯示為mg/L或ppm，但DO傳感器不測量水中的實際氧氣量，而是測量水中氧氣的部分壓力。氧氣壓力取決于鹽度和溫度。兩種基本技術測量DO：電流探針和極譜法。兩個探頭都使用電極系統，其中DO與陰極發生反應以產生電流。如果選擇了電極材料，使陰極和陽極之間的電位差為-0。5V或更大，則不需要外部電位，并且系統稱為原電池。如果施加外部電壓，則稱為記譜法。

與極譜探頭相比，原電池探頭更穩定、更精確，溶解氧水平較低，通常運行數月，無需電解質或膜更換，從而降低維護成本。另一方面，極譜法電極需要每隔幾周進行一次充電。

最近，一種光學(發光)溶解氧電極傳感器，與電化學DO傳感器相比，可顯著減少維護。氧氣的光學傳感基于用調制藍光照亮的染料/指示器的紅色熒光的測量。與調制的藍色光源相比，氧氣的存在導致紅色熒光的相移；因此，通過測量這種相移，可以直接測量樣品中的氧氣濃度。